基因组光学图谱:BioNano Irys系统和OpGen Argus系统介绍

基因组光学图谱是来源于单个DNA分子有序的全基因组限制性内切酶酶切位点图谱
1)BioNano Irys光学图谱系统
http://s16/small/00688QPyty6ZLERO06b7f&690Irys系统和OpGen
BioNano Irys系统利用内切酶对DNA进行识别酶切并标记荧光,再利用极细的毛细管电泳来把DNA分子拉直,将每个DNA单分子线性化展开,进行超长单分子高分辨率荧光成像,即生成了一幅酶切位点分布图。
Bionano的光学图谱对于全基因组De novo 测序组装,及大片段基因结构变异分析研究有着极大的技术优势。
http://s8/mw690/00688QPyzy6ZLEWQWZ9f7&690Irys系统和OpGen
目前越来越多的研究者采用Pacbio三代测序结合Bionano光学图谱对复杂的动植物基因组进行组装,也都取得了非常不错的效果,相信这种方法将成为未来基因组组装的金标准。来自冷泉港的Ware教授通过PacBio SMRT测序与BioNano光学图谱分析结合得到了目前最完整版本的玉米基因组参考序列,通过Pacbio三代测序,结合BioNano 图谱进行Scaffolding,结果得到了更大的提升:Contig数量降至768,同时ContigN50超过9.5Mb
http://s14/bmiddle/00688QPyty6ZLF2SjtH0d&690Irys系统和OpGen
2)Argus基因组光学图谱工作站
该系统是由OpGen 公司于2010 年推出的基于光学图谱技术的自动化的基因组拼接和数据分析系统,主要由Mapcard 加工工作站、光学扫描系统和数据处理工作站等组成,通过限制性内切酶对固定于MapCardDNA surface 区域中的单分子DNA 进行原位切割,使切割后的DNA 片段顺序保持不变。DNA 片段经荧光染料染色后置于荧光显微镜下,采集每个限制性内切酶片段的大小和顺序的信息,信息经转换处理后生成单个DNA 分子的限制性内切酶酶切位点图谱,最后根据全部DNA 分子限制性内切酶酶切位点图谱的相互重叠部分拼接得到全基因组限制性内切酶酶切位点图谱。
该系统最初被应用于微生物基因组序列组装、比较基因组学以及菌株分类,目前已经开始在人类和动植物全基因组组装中应用
http://s11/small/00688QPyty6ZLF8XXpUfa&690Irys系统和OpGen
基因组光学图谱的应用
比较基因组学
显示和参考基因组间的相似、差异、插入、缺失、重复、反转、噬菌体插入元件和其他发现。
http://s7/bmiddle/00688QPyzy6ZLFgLDdc76&690Irys系统和OpGen
基因组测序结果的拼接
利用基因组光学图谱对基因组测序的重叠群进行快速排序
多颜色区域(重叠群16)显示4个重叠群的错误拼接
http://s16/mw690/00688QPyzy6ZLFk67Kf7f&690Irys系统和OpGen
进化树分析区分亲缘关系相近的株系
http://s12/mw690/00688QPyzy6ZLFoawT92b&690Irys系统和OpGen